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鄂尔多斯盆地地质特征
鄂尔多斯盆地地质特征
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鄂尔多斯盆地地质特征
鄂尔多斯盆地,北起阴山、大青山,南抵秦岭,西至贺兰山、六盘山,东达吕梁山、太行山,总面积37万平方公里,是我国第二大沉积盆地。
鄂尔多斯盆地是地质学上的名称,也称陕甘宁盆地,行政区域横跨陕、甘、宁、蒙、晋五省(区)。
“鄂尔多斯”意为“宫殿部落群”和“水草肥美的地方”。
权威的解释,“鄂尔多斯”是蒙语“官帐”的意思。
由蒙语翰尔朵(官帐的意思)的复数演变而来。
但也有人把成吉思汗死后,其使用过的物品被安放在八个白室中供奉,专门的护陵人繁衍并逐渐形成了一个新的蒙古部落鄂尔多斯部落。
其后几百年间,鄂尔多斯部落的蒙古人按时祭奠成吉思汗陵,一直没有离开此地。
这样久而久之,这一地区就叫做鄂尔多斯了。
历史上的鄂尔多斯地区包括今日伊克昭盟全境,还包括巴彦淖尔盟的河套及宁夏和陕北的一部分地区。
鄂尔多斯地区西、北、东三面环水,南与古长城相接,形成一个巨大的套子,因此也被称为“河套”。
从所跨地域
鄂尔多斯盆地,其地域跨蒙汉广大地域,而且绝大部分地域是汉族居住区,为什么把该“盆地”叫蒙语“鄂尔多斯”盆地,而不叫汉语名称。
据传说1905年前后,英国人到此地域勘探石油,最早进入现在的伊克昭盟,鄂尔多斯大草原就是最先踏入的立足地,另外在西方人眼里,亚洲人都是属于蒙古人种序列。
所以,自然而然地就把该盆地称之为鄂尔多斯盆地,但也无法考证。
“陕甘宁”盆地在长庆油田会战初期叫得比较响,但随着市场经济的缘故,人们都喜欢“新奇”,“陕甘宁”盆地叫的人越来越少了,加上赶时髦,伊克昭盟改为“鄂尔多斯”市,叫“陕甘宁”盆地的人就更少了。
“陕甘宁”也不确切,因为“盆地”跨陕、甘、宁、蒙、晋五省(区)地域。
总之,这也不是个什么大问题,在中国民族和谐的今天,叫什么都无所谓。
从地质特性看,鄂尔多斯盆地是一个整体升降、坳陷迁移、构造简单的大型多旋回克拉通盆地,基底为太古界及下元古界变质岩系,沉积盖层有长城系、蓟县系、震旦系、寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系、第三系、第四系等,总厚5000—10000m。
主要油气产层是三叠系、侏罗系和奥陶系上古升界和下古生界。
从盆地构造特征看
鄂尔多斯盆地石油开发示意图
从盆地构造特征看,西降东升,东高西低,非常平缓,每公里坡降不足1°。
从盆地油气聚集特征讲是半盆油,满盆气,南油北气、上油下气。
具体讲,面积大、分布广、复合连片、多层系。
纵向说含油层系有“四层楼”之说,因此,这个盆地有聚宝盆之誉。
鄂尔多斯盆地地形模型
鄂尔多斯盆地位于中国中西部地区,为中国第二大沉积盆地,其天然气、煤层气、煤炭三种资源探明储量均居全国首位,石油资源居全国第四位。
此外,还含有水资源、地热、岩盐、水泥灰岩、天然碱、铝土矿、油页岩、褐铁矿等其他矿产资源。
盆地具有地域面积大、资源分布广、能源矿种齐全、资源潜力大、储量规模大等特点。
盆地内石油总资源量约为86亿吨,主要分布于盆地南部10万平方公里的范围内,其中陕西占总储量78.7%,甘肃占总储量19.2%,宁夏占总储量2.1%。
天然气总资源量约11万亿立方米,储量超过千亿立方米的天然气大气田就有5个。
埋深2000米以内的煤炭总资源量约为4万亿吨;埋深1500米以内的煤炭资源量达到2.4万亿吨。
盆地内分布7个含煤区,隶属的5个省区均有分布。
在煤层埋深2000米以内煤层气资源量约11万亿立方米;埋深1500米以内煤层气资源量约8万亿立方米。
铀矿预测资源量约86万吨,中国已探明的铀矿床即在此。
鄂尔多斯盆地资源规划图
盆地的石油、天然气、煤炭探明储量分别占全国近6%、13%和20%,对保障中国能源需求、加强战略能源储备、实现可持续发展具有非常重要的战略意义。
”鹿爱莉说。
交通、水、电等条件的逐渐完善,为鄂尔多斯盆地能源开发提供了越来越广泛的空间。
据了解,盆地区域内已初步形成铁路、公路、水运、空运衔接的立体交通网络。
主要铁路包括包神铁路、陇海铁路、神黄铁路、神延铁路等,形成四方交接、纵横贯通的格局。
其中,神黄线、京包线、陇海线和包神线是煤炭东向运输的主要依靠。
此外,中卫—太原线、西安—南京线正处于规划论证当中。
铁路网及区内公路、水运建设的不断发展,为鄂尔多斯盆地的能源输出提供了便利。
盆地原油外输管线主要有靖咸线、马惠宁线、中银线以及附属支线网络。
已建成天然气输送管道陕京一线、靖边—西安、靖边—银川线,此外还包括西气东输、长—呼管线、陕京二线、靖边—西安复线等在建和拟建项目。
盆地地下水资源较丰富,且水质良好,基本可满足各种用水要求。
盆地内完成装机容量约2000万千瓦,生产煤炭和石油仅占五省区发电量的1.2%,能源开发所需电源基本可以满足。
鄂尔多斯盆地,现代地貌上的表现为盆地,它的发生发展历史,依然可以追溯到早在35亿年的地质历史时期,它和地球上所有大陆一样,都经历了复杂的沧海桑田的发展历史,以下简述之。
地台基底雏形阶段
(一)早太古代(35亿年)至晚太古代(25亿年)——地台基底雏形阶段
这是华北地台基底发育时期,35亿年,整个华北地区尚处在较深的海洋环境,早太古代,因当时地壳较薄和地幔物质上涌,火山活动十分频繁活跃。
造成大量拉斑玄武岩、钙碱质火山岩、火山碎屑岩等中基性——中酸性火山岩建造。
在强烈的造山运动影响下,这些沉积物不断地一次又一次的褶皱隆起增厚,在高热流的作用下发生了高温变质。
多期变质和变形作用的叠加,使这些古老的岩石以花岗——片麻岩穹隆构造形式出现,并和深成混合花岗岩相伴,晚太古代则是一套绿岩建造,并有科马提岩。
经过早太古代集宁旋回的火山——沉积作用,变质作用和晚太古代乌拉山旋回的火山——沉积作用、变质作用,终于使几个互不相连的初始陆核——岛链状硅镁质、硅铝质陆块增生、扩大并焊接成一个整体,奠定了华北地台基底的雏形。
华北地台形成
地质卫星云图
(二)、早元古代——华北地台形成
这一时期的火山——沉积作用发生在鄂尔多斯高原以北的现今的乌拉山,大青山和色尔腾山一带,主要是一套海相的镁铁质拉斑玄武岩系列,钙碱性的火山熔岩和正常碎屑岩及碳酸盐岩,具典型的绿岩建造。
同一时代沉积作用还发生在太古代古陆边缘区,为一套海相火山岩、碎屑岩和碳酸盐岩建造。
早元古代末期的色尔腾山运动,导致地壳增厚、固结、克拉通化,构造运动伴随的岩浆活动,使华北地台基本固结和稳定,华北地台形成,地台范围向西包括阿拉善台隆,向东包括山西台隆,向北达白云鄂博一带,甚至更远。
盖层发展阶段
(三)中、晚元古代——盖层发展阶段
盖层沉积是指地台的古老结晶基底形成以后,其上沉积了一套比较稳定的正常陆源碎屑建造,火山活动不发育。
到为止,鄂尔多斯陆块,由于古生代地层和巨厚的中、新生代地层的覆盖,其深部有无中、晚元古代的盖层沉积,尚不得而知。
但从贺兰山地区的中晚元古代黄旗口群和王全口群、渣尔泰山地区的渣尔泰山群、白云鄂博地区的白云鄂博群的展布特点分析,这一时期的盖层沉积只限于这些地区,故推测鄂尔多斯陆块之下,可能不存在中、晚元古代的沉积。
陆表海沉积
(四)古生代——陆表海沉积
本期鄂尔多斯陆块为陆表海沉积环境,海水来自华北海和祁连海。
本区自早元古代末形成古陆后,经长期剥蚀,地貌已准平原化,陆壳稳定。
古生代初期,本区下降成为浅海盆地并接受沉积。
早寒武世,相当于华北馒头期的龙王庙期沉积了碎屑岩建造,在东胜一带有东胜隆起(即乌兰格尔隆起)。
当时气候干燥、炎热,海水较浅,盐度较高,沉积物形成了紫色砂岩、页岩,白云岩中常含有石膏和石盐假晶。
中寒武世,海侵扩大,形成了碳酸盐建造。
晚寒武世海退,形成了潮坪相碳酸盐建造。
本区陆表海的沉积岩相,构成了一完整的海进——海退沉积旋回,系典型的地台盖层沉积。
中——晚寒武世良好的生态环境,使大量的三叶虫和腕足动物繁衍生殖。
在晚寒武世发生了短暂的海退之后,早奥陶世全区又发生大面积的海侵。
初期海水较浅,气候炎热,形成蒸发环境;晚期海水较深,生物开始繁盛,主要有头足类、腹足类和腕足类等华北型海相生物。
早奥陶世晚期,华北海和祁连海在本区沟通。
早奥陶世马家沟末期发生了中加里东运动第I幕(早期),使鄂尔多斯陆块抬升,形成海退,造成本区中奥陶统的缺失。
中奥陶世末期,区内发生了中加里东运动第II幕(晚期),华北地台大面积抬升,造成大面积海退,全区成为剥蚀区,从而使华北地台缺失晚奥陶世、志留纪、泥盆纪、早石炭世的沉积。
中石炭世,鄂尔多斯地区经过长期剥蚀后,又有海水侵入,形成中石炭统本溪组浅海相碎屑岩——碳酸盐建造,本溪组底部往往有山西式铁矿和高铝粘土。
晚石炭世,区内海水时侵时退,形成了上石炭统海陆交互相的沉积建造。
早二叠世,鄂尔多斯陆块为近海平原的沉积环境,发育有平原上的河流、湖泊和沼泽相的含煤沉积建造。
坳陷盆地
(五)中——新生代发展阶段——坳陷盆地
鄂尔多斯盆地
中生代早期——鄂尔多斯盆地开始发育
鄂尔多斯地区的早三叠世为气候干燥、炎热,植被不发育的沉积环境,主要为河湖相的红色细碎屑岩建造,沉积物主要为砂岩、泥岩,此间爬行动物繁盛,主要为前棱蜥类、鄂尔多斯兽、哈镇兽等四足行走的爬行类。
中三叠世,盆地东缘沉积了红色砾岩、泥岩;中部沉积了灰绿色泥岩,局部夹煤层,植物日渐繁茂,主要为肋木、优脂杉等。
爬行动物以中国肯氏兽为代表。
中三叠世末发生了印支运动第II幕,造成中晚三叠世地层间断。
盆地北部抬升,晚三叠世地层缺失,而西缘坳陷继续下陷,盆地中心也开始下陷,鄂尔多斯地区开始全面地进入了典型的内陆盆地发展期。
晚三叠世,除北部外,其它地区沉积了灰绿色泥岩,局部夹煤层,盆地边缘区沉积厚度不过百米,盆地中部最大沉积厚度可达300米,而西部桌子山地区沉积厚度最大可达1800米,可见盆地坳陷中心在西部区。
晚三叠世区内植物发育,形成了以延长植物群为代表的区域性植物群落。
晚三叠世末发生了印支运动第III幕,盆地一度抬升,造成上三叠统部分地层被剥蚀。
2中生代晚期——鄂尔多斯盆地鼎盛时期恐龙由繁盛到灭绝
早、中侏罗世,鄂尔多斯盆地为一套陆相沉积物。
早侏罗世中晚期,仅在准格尔旗南部沉积了一套百余米厚的陆相碎屑沉积——富县组。
中侏罗世,盆地处于温暖潮湿的亚热带气候环境,植被发育,沉积了一套从西向东逐渐变薄的含煤层砂质沉积物。
早、中侏罗世植被繁茂,早侏罗世为网格蕨——格子蕨植物群,中侏罗世为锥叶蕨——拟刺蕨植物群,此外还有银杏类、松柏类和苏铁类植物。
动物界可见有鱼类、瓣腮类和叶肢介等生活在河湖之中。
中侏罗世末期发生了燕山运动的第II幕,使中下侏罗世发生了强烈的褶皱和断裂,并使鄂尔多斯台坳上升成为剥蚀区。
白垩纪初,鄂尔多斯盆地下降,全区大部分地区接受了早白垩世沉积,形成了早白垩统沉积地层志丹群(现称伊金霍洛组),早期沉积物为河湖相红色碎屑,晚期为湖泊相砂泥质,总厚度可达千余米,沉积中心在盆地北部临河一线,为南北向延伸的箕状盆地,盆地东部已退缩到东胜一带。
早白垩世中期盆地开始萎缩,沉积的东胜组为红色碎屑沉积建造。
早白垩世晚期,鄂尔多斯盆地整体抬升,湖水退出,湖地干涸。
晚白垩世,盆地成为剥蚀区。
早白垩世,鄂尔多斯盆地以湖、河环境为主,植物繁茂,动物界生物种群多样,爬行动物以恐龙及龟鳖类为主,鱼类、水生软体动物、叶肢介、介形类等也十分繁盛。
现代地貌形成
(六)新生代——现代地貌形成
古近纪本区主要为河、湖相含石膏红色砂泥质碎屑建造。
鄂尔多斯盆地是始新世初开始下降,渐新世盆地西部沉积物分布广泛,主要为一套红色含石膏的沉积建造,新进系不甚发育。
渐新统动物群丰富,主要为种类繁多的哺乳动物——大角雷
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